Международная команда исследователей, возглавляемая учеными из Каролинского института (Швеция), успешно секвенировала и анализировала геном вида саламандры под названием Иберийский ребристый тритон (Pleurodeles waltl). Среди результатов команды — семейство генов, которые могут дать ключ к уникальной способности саламандр восстанавливать сложные ткани. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
«Среди всех четвероногих саламандры, такие как тритоны и аксолотли, демонстрируют самый большой регенеративный потенциал. Тритон может восстанавливать целые конечности, хвосты, челюсти, сердечную мышцу, окулярные ткани и восстанавливать ткани центральной нервной системы, включая структуры мозга », — сказал профессор Каролинского института Андраш Саймон.
«Однако основные различия существуют даже среди саламандр. В отличие от аксолотлей, тритоны подвергаются метаморфозе, имеют более широкий спектр регенерации и мобилизуют дополнительные источники клеток для регенерации одной и той же части тела ».
Чтобы получить новое представление об этой поразительной регенеративной способности, исследователи секвенировали геном иберийского ребристого тритона, вида саламандры, эндемичного для центрального и южного Пиренейского полуострова и Марокко.
Они обнаружили, что геном тритона насчитывает около 20 миллиардов пар оснований ДНК — в полтора раза больше генома человека.
Они также успешно идентифицировали 14805 белок-кодирующих генов в геноме.
«Мы считаем, что наше достижение может привести к новым открытиям по способности амфибий воссоздавать нейроны мозга, а также целые части тела», — сказали авторы.
Среди первых результатов — множество копий определенной группы микроРНК, которая у млекопитающих встречается главным образом в эмбриональных стволовых клетках, а также в опухолевых клетках.
«Будет интересно узнать, как регенерация во взрослом организме активирует эмбриональные гены», — сказал профессор Саймон.
«Теперь нужны функциональные исследования этих молекул микроРНК, чтобы понять их функцию при регенерации».
«Связь с раковыми клетками также очень интересна, особенно с учетом заметной стойкости к появлению опухолей».
Несмотря на то, что обилие генов микроРНК стволовых клеток довольно удивительно, оно само по себе не может объяснить, как саламандры регенерируют так хорошо.
«Мы считаем, что объяснение заключается в сочетании генов, уникальных для саламандр, и в том, как другие более распространенные гены организуют и контролируют реальный процесс регенерации», — говорят ученые.
«Мы показали около 10 лет назад, что саламандры могут воссоздать все клетки, которые погибают при болезни Паркинсона в течение четырех недель», — сказал профессор Саймон.
«Мы можем теперь глубоко углубиться в молекулярные процессы, лежащие в основе этой способности. Несмотря на то, что мы проводим фундаментальные исследования, наши выводы, возможно, приведут к разработке новых регенеративных стратегий для людей ».